MAX2042A SiGe、高线性度、1600MHz至3900MHz上变频/下变频混频器技术手册

概述
MAX2042A为单路、高线性度上/下变频混频器，能够在1600MHz至3900MHz的GSM/EDGE、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、LTE、TD-LTE、WiMAX?以及MMDS无线基础设施应用中提供+33dBm的输入IP3、7.25dB噪声系数和7.2dB转换损耗。这款IC具有1300MHz至4000MHz超宽LO频率范围，适用于所有1.7GHz和3.5GHz应用中的低边或高边LO注入结构(对于工作在2.5GHz的低边LO注入，请参考MAX2042)。
数据表：*附件：MAX2042A SiGe、高线性度、1600MHz至3900MHz上变频 下变频混频器技术手册.pdf

除具有优异的线性度和噪声性能外，该款IC还具有非常高的集成度。器件包括双平衡无源混频器核、LO缓冲器以及支持单端RF和LO输入的片内非平衡变压器。IC需要标称值为0dBm的LO驱动， VCC = 5.0V时，电源电流典型值为140mA；VCC = 3.3V时，电源电流为122mA。

MAX2042A与MAX2042 2000MHz至3000MHz混频器引脚兼容。MAX2042A与MAX2029/MAX2031/MAX2033 650MHz至1550MHz混频器、MAX2039/MAX2041 1700MHz至3000MHz混频器以及MAX2044 2300MHz至4000MHz混频器引脚排列接近。因此，该系列上/下变频混频器可以采用相同的PCB布局支持多个频段的应用。

MAX2042A采用紧凑的20引脚、TQFN (5mm x 5mm)封装，带有裸焊盘。在-40°C至+85°C扩展级温度范围内确保电气性能。

应用

• 1.8GHz/1.9GHz GSM/EDGE/CDMA基站
• 2.1GHz WCDMA/LTE基站
• 2.3GHz TD-SCDMA/TD-LTE基站
• 2.5GHz WiMAX和LTE基站
• 2.7GHz MMDS基站
• 3.5GHz WiMAX和LTE基站
• 固定宽带无线接入
• 军用系统
• 个人移动无线装置
• 无线本地环路

特性

• 覆盖较宽的频带
  • 1600MHz至3900MHz RF频率范围
  • 1300MHz至4000MHz LO频率范围
  • 50MHz至500MHz IF频率范围
• 7.2dB转换损耗
• 7.25dB噪声系数
• 高线性度
  • +33dBm输入IP3
  • +21.7dBm输入1dB压缩点
  • PRF = -10dBm时，具有72dBc (典型值)的2LO - 2RF杂散抑制
• 简单的PCB布局
  • 集成LO缓冲器
  • 内部LO和RF非平衡变压器支持单端输入
• -6dBm至+3dBm低LO驱动
• 引脚兼容于MAX2042 2000MHz至3000MHz混频器
• 引脚相似于MAX2029/MAX2031/MAX2033 650MHz至1550MHz混频器、MAX2039/MAX2041 1700MHz至3000MHz混频器以及MAX2044 2300MHz至4000MHz混频器
• 采用+5.0V或+3.3V单电源供电
• 外部电流设置电阻允许选择混频器的低功耗/低性能工作模式

引脚配置描述

框图

详细说明

当作为高侧本振注入混频器工作在 2300MHz 至 2900MHz 频段时，MAX2042A 提供 + 33dBm 的三阶交调截点（IIP3），典型的变频损耗为 7.2dB，噪声系数值分别为 7.2dB 和 7.25dB。集成巴伦和匹配电路支持射频（RF）和本振（LO）端口的 50Ω 单端接口。集成的 LO 缓冲器为混频器核心提供较高的 LO 驱动电平，从而降低了 IC 输入达到 - 6dBm 至 + 30dBm 范围所需的 LO 驱动。中频（IF）端口采用差分输出，非常适合提供增强的 2LO - 2RF 性能。

规格适用于 GSM/EDGE、CDMA、TD - SCDMA、WCDMA、LTE、TD - LTE、WiMAX 和 MMDS 基站应用。该器件的工作频率范围为 1600MHz 至 3900MHz 的 RF 输入范围、1300MHz 至 4000MHz 的 LO 范围以及 50MHz 至 500MHz 的中频范围。设置较低频率范围（见典型工作特性）的外部 IF 组件决定了输出特性。在这些范围之外工作也是可行的（有关信息请参见典型工作特性）。

射频输入和巴伦

IC 的 RF 输入提供 50Ω 匹配，与串联隔直电容相结合。当需要直流短路接地时，隔直电容可作为芯片内巴伦。使用 8.2pF 隔直电容时，2300MHz 至 2900MHz 频段的 RF 端口输入回波损耗典型值为 17dB。通过将隔直电容更改为 1.5pF，在 3000MHz 至 3900MHz 范围内可实现 14dB 的回波损耗。

对于 1700MHz 至 2200MHz 频率范围，可以使用 12nH 并联电感与 1.8pF 直流隔直电容配合，以提供典型的 12dB 回波损耗。有关详细信息，请参见典型应用电路和表 1。

本振输入、缓冲器和巴伦

借助覆盖 1300MHz 至 4000MHz 频率范围的宽带 LO 驱动电路，该器件可用于几乎所有低侧或高侧 LO 注入架构，适用于 1.7GHz 至 3.5GHz 的接收器和发射器应用。LO 输入在内部匹配到 50Ω，仅需 2pF 隔直电容。两级内部 LO 缓冲器可提供 - 6dBm 至 + 3dBm 的 LO 输入功率范围。片内低损耗巴伦与 LO 缓冲器一起，驱动双平衡混频器。从 LO 输入到 IF 输出的所有接口和匹配组件均集成在芯片上。
高线性度混频器

该器件的核心是一个双平衡、高性能的无源混频器。芯片内 LO 缓冲器的大 LO 摆幅可提供出色的线性度，IIP3、2LO - 2RF 抑制和噪声系数性能典型值分别为 33dBm、72dBc 和 7.25dB。

差分中频端口

该器件的中频频率范围为 50MHz 至 500MHz，低频端的响应取决于外部 IF 组件的频率响应。

该器件的差分 IF 端口非常适合提供增强的 2LO - 2RF 性能。用户可以连接差分 IF 放大器或声表面波（SAW）滤波器到混频器 IF 端口，但需要一个直流阻断电容，或在 IF+ / IF - 引脚上连接一个外部电容，以保持 IF 端口与外部直流隔离。为了对该芯片进行特性分析，使用了 1:1 的 MABACT0069 变压器将 50Ω 差分 IF 接口转换为 50Ω 单端接口。其损耗包含在数据中。如果芯片电路中没有可用的接地引脚，则该变压器还提供接地回路。通过一些片外电阻接地或使用大值电感，可以在每个 IF 引脚上实现接地回路。此外，IF 接口直接支持单端、交流耦合信号输入或通过短路 IF - 到地并使用 1kΩ 电阻从 IF + 输出。

典型应用电路